1.一种基于纳米网络节点能量感知的分簇路由方法,其特征在于:所述纳米网络包括位于中心的纳米网关,所述纳米网关外关联若干汇聚节点,任一汇聚节点外关联若干纳米节点;
所述方法包括以下步骤:
步骤1:纳米网关广播初始化数据包;
步骤2:汇聚节点收到初始化数据包,广播统计消息进行关联纳米节点数量的统计,同时广播分簇数据包;
步骤3:关联纳米节点接收到统计消息,返回确认消息,汇聚节点通过返回的确认消息数量统计邻居纳米节点的数量N,更新初始化数据包,并向下一个汇聚节点广播;
步骤4:关联纳米节点同时将分簇数据包向下一个纳米节点进行广播;完成分簇;
步骤5:基于当前分簇结果进行数据传输。
2.根据权利要求1所述的一种基于纳米网络节点能量感知的分簇路由方法,其特征在于:所述步骤1中,初始化数据包括允许跳数Hops、累计邻居纳米节点数量CumN及生存时间TTL1。
3.根据权利要求1所述的一种基于纳米网络节点能量感知的分簇路由方法,其特征在于:所述步骤2中,汇聚节点包含发送者ID、数据包类型,其生存时间TTL2为1。
4.根据权利要求3所述的一种基于纳米网络节点能量感知的分簇路由方法,其特征在于:所述步骤3中,更新初始化数据包,并向下一个汇聚节点广播包括以下步骤:步骤3.1:将累计邻居纳米节点数量CumN和N相加,作为初始化数据包中新的累计邻居纳米节点数量CumN,并保存;
步骤3.2:将初始化数据包中的跳数Hops加1,向下一个距离的汇聚节点广播初始化数据包。
5.根据权利要求1所述的一种基于纳米网络节点能量感知的分簇路由方法,其特征在于:所述步骤2中,分簇数据包包括到纳米网关的跳数Hops和分簇序号Cluster。
6.根据权利要求5所述的一种基于纳米网络节点能量感知的分簇路由方法,其特征在于:所述分簇序号Cluster为汇聚节点的ID。
7.根据权利要求5所述的一种基于纳米网络节点能量感知的分簇路由方法,其特征在于:步骤4中,分簇包括以下步骤:步骤4.1:纳米节点接收到分簇数据包时保存跳数Hops和分簇序号Cluster;
步骤4.2:纳米节点将分簇数据包中的跳数Hops加1,向下一个距离的纳米节点广播;
步骤4.3:任一纳米节点选择到纳米网关跳数最小的汇聚节点为中心进行分簇。
8.根据权利要求1所述的一种基于纳米网络节点能量感知的分簇路由方法,其特征在于:所述步骤5包括以下步骤:步骤5.1:任一纳米节点产生并广播一个数据包,只有跳数Hops比当前纳米节点小且处于同一分簇的纳米节点进行转发,直至传输到汇聚节点,数据包的TTL设置为该纳米节点到纳米网关的跳数;
步骤5.2:当汇聚节点接收到数据包,先发送一个TTL为1的询问消息,由距其1个Hops的周围汇聚节点接收所述询问消息;
步骤5.3:所述周围汇聚节点接收到询问消息,若周围汇聚节点距离纳米网关的跳数比需要发送数据包的汇聚节点更小且剩余能量足以发送数据包,则进行能效评估,否则直接丢弃询问消息;
步骤5.4:周围汇聚节点反馈能效评估结果至需要发送数据包的汇聚节点;
步骤5.5:需要发送数据包的汇聚节点在发送询问消息后等待设定时间后,选择等待的时间内收到的能效评估选择任一汇聚节点作为下一跳的节点,发送数据包,完成数据传输。
9.根据权利要求8所述的一种基于纳米网络节点能量感知的分簇路由方法,其特征在于:所述步骤5.3中,能效评估为计算能效指数CEE,其中,ERES为所述周围汇聚节点的能量,ET
为发送数据包需要消耗的能量,Hops为到纳米网关的跳数,CumN为传输路径累计的邻居纳米节点数量,α为权衡剩余能量和传输路径能耗的系数,函数 为将数据单位统一的规范化函数。
10.根据权利要求9所述的一种基于纳米网络节点能量感知的分簇路由方法,其特征在于:步骤5.4中,任一周围汇聚节点计算完能效指数CEE后,回复一个包括能效指数CEE及所述周围汇聚节点的节点ID的能效数据包。